無損檢測技術(shù)在起重機械安全檢驗中的應(yīng)用探究

摘? 要：當(dāng)前起重機械被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，其應(yīng)用頻率高、工作強度大、檢驗周期長，具有一定的安全隱患，因此需要加大對起重機械運行當(dāng)中的故障檢查力度、排除故障問題，從而保證生產(chǎn)安全。隨著檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，無損檢測越來越多的應(yīng)用于起重機械的安全檢驗中?；诖?，本文從無損檢測技術(shù)應(yīng)用的必要性和檢測方法的分類兩方面為切入口，對無損檢測技術(shù)在起重機械安全檢驗中的應(yīng)用進行深入分析，旨在提高檢測技術(shù)的應(yīng)用性和可行性，并為技術(shù)人員提供參考性建議。

關(guān)鍵詞：無損檢測技術(shù);起重機械;安全檢驗;應(yīng)用措施

中圖分類號：TG115? 文獻標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）03-0000-00

0引言

起重機械是用于垂直升降或者垂直升降并水平移動重物的機電設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中。相較于傳統(tǒng)檢測手段而言，無損檢測技術(shù)具有檢測對象的非破壞性、檢測手段的兼容性、檢測過程的動態(tài)性以及檢測結(jié)果的及時性等優(yōu)點，因此加大無損檢測技術(shù)在起重機械安全檢驗中的應(yīng)用力度，可以有效地排除安全隱患和保障生產(chǎn)安全[1]。

1無損檢測技術(shù)在起重機械安全檢驗中應(yīng)用的必要性

起重機主要包括起升機構(gòu)、運行機構(gòu)、變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)等零部件，由于其應(yīng)用頻率高、工作強度大、檢驗周期長，具有一定的安全隱患。在加工生產(chǎn)過程中，各零部件存在一定的交變應(yīng)力，容易誘發(fā)內(nèi)部缺陷;而在運行環(huán)節(jié)中，可能會對上述缺陷進行二次擴大，極容易誘發(fā)危險性裂紋。如果不能及時發(fā)現(xiàn)這些缺陷，很可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故?；诖?，在起重機械安全檢驗中應(yīng)用無損檢測技術(shù)，可以有效地對其零部件進行檢測，并且及時排除故障因素，從而在一定程度上降低安全事故的發(fā)生。

在起重機械安全檢驗中，無損檢測主要是以射線檢測、超聲檢測、磁粉檢測及滲透檢測等檢測技術(shù)為主，隨著檢測技術(shù)的發(fā)展，渦輪檢測、聲發(fā)射檢測、超聲波衍射時差法等檢測技術(shù)也得到了越來越多的應(yīng)用無損檢測利用材料內(nèi)部異?；蛘呷毕菀馃帷⒙?、光、電、磁等反應(yīng)的變化，以物理或者化學(xué)方法為手段，借助現(xiàn)代化的技術(shù)和設(shè)備器材，對材料內(nèi)部以及表面的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、狀態(tài)以及缺陷的類型、性質(zhì)、位置、尺寸及其變化情況進行檢查和測試，并且不會對檢測對象造成損害[2]。

2起重機械安全檢測方法分類

2.1目視檢測

根據(jù)設(shè)備形態(tài)、大小、尺寸的需要，可以應(yīng)用于目視檢測實現(xiàn)對機械設(shè)備的安全檢測。例如在對金屬結(jié)構(gòu)進行檢查過程中，需要對零部件的大小及尺寸進行檢測，從而明確保護裝置的具體情況，從而提前進行安全測試。同時，在進行目視檢測過程中，很大程度上會出現(xiàn)檢測類型較多以及其他現(xiàn)象的發(fā)生，在進行檢測分析的過程中，要對以下內(nèi)容加以明確[3]。

2.1.1機械部分

在檢測金屬結(jié)構(gòu)和主要零部件的形態(tài)尺寸時，要對保護裝置的類型加以確定，而且在這個過程中，對于安全保護裝置的分析也是重中之重，需要在荷載試驗之前，對其進行安全測試。

2.1.2電氣部分

電氣安全檢測是目視檢測的重要組成部分，同時也是關(guān)鍵過程，主要是涵蓋電控裝置、饋電設(shè)備及電器元件等內(nèi)容，在對電控裝置進行設(shè)置的環(huán)節(jié)，可以在檢驗的過程中采用電工工具和機構(gòu)試運行，從而實現(xiàn)連鎖保護。

2.1.3動剛度測試

動剛度是指起重機金屬結(jié)構(gòu)在動荷載作用下抵抗變形的能力。在起重機起吊、卸載、制動環(huán)節(jié)中，極易出現(xiàn)振幅現(xiàn)象，對工作人員的心理狀態(tài)帶來嚴(yán)重干擾，甚至可能會影響到正常施工。起重機在設(shè)計階段要根據(jù)工作形式進行具體設(shè)計，并且在控制剛度指標(biāo)這個環(huán)節(jié)中，靜剛度一般是以靜載荷產(chǎn)生變形大小來衡量，動剛度則是以結(jié)構(gòu)的自振頻率作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 無損檢測技術(shù)

2.2.1射線檢測

X射線檢測方式是射線檢測常用方式，因為X射線能夠?qū)梢姽獠荒艽┩傅奈矬w進行有效穿透，并能夠?qū)崿F(xiàn)原子電離效果。當(dāng)出現(xiàn)光化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象后，工作部位可能會產(chǎn)生一定缺陷，而且會發(fā)生射線強度變化情況，在對膠片感光檢測強度做到有效利用之后，能第一時間確定缺陷存在的具體位置。通常情況下，在起重機械各零部件中，射線檢測主要用于對其內(nèi)部缺陷的檢測，利用常規(guī)X射線對起重機械各零部件進行檢測后，并且，能夠有效保證影像清晰，并實現(xiàn)影像資料的永久保存;在后期處理過程中，能夠有效實行焊接質(zhì)量的最優(yōu)化。

2.2.2超聲波檢測

在超聲波檢測過程中，要控制超聲波頻率，一般靈敏度要求越高，頻率越高，根據(jù)不同的檢測對象，采用不同的檢測探頭，探頭頻率一般控制在2.5～5MHz之間。超聲波的方向性能較強，并且有著較高的穿透能力，在界面會出現(xiàn)反射和折射現(xiàn)象，一般情況下，超聲波檢測被廣泛應(yīng)用于探傷環(huán)節(jié)中，實現(xiàn)超聲探傷技術(shù)的有效優(yōu)化;另外，超聲波檢測廣泛應(yīng)用于檢測起重機金屬結(jié)構(gòu)及焊接接頭的內(nèi)部缺陷。例如：鍛造吊鉤內(nèi)部裂紋的檢測、起重機金屬結(jié)構(gòu)及高強度螺栓內(nèi)部缺陷的檢測、焊縫內(nèi)部缺陷的檢測等等。超聲波探傷技術(shù)的特點是：可以增強檢測工作的靈敏度，檢測速度快，應(yīng)用成本低，不會危機人體健康，并且能夠做到有效的控制定位和尋找定量缺陷。

2.2.3磁粉檢測

在起重機械的檢測中，磁粉檢測適用于檢測鐵磁性材料表面和近表面尺寸很小以及間隙很窄的缺陷。在工作表面存在缺陷的區(qū)域會產(chǎn)生漏磁場，可以利用瘢痕的原理，通過運用漏磁場去實現(xiàn)對磁粉的有效吸附，來掌握缺陷的具體情況，了解缺陷的出現(xiàn)位置及大小程度。在進行磁粉檢測過程中，要對缺陷之處進行充分分析，掌握材料的使用性能，并能夠?qū)Υ嬖诘娜毕葸M行直觀掌握。據(jù)實踐調(diào)查，在對鐵磁材料表面和近表面進行檢測過程中，往往存在的缺陷種類較多，要實現(xiàn)檢測工作的最優(yōu)化，增強檢測工作的靈敏度，對存在的各種缺陷準(zhǔn)確做好檢測，并且能夠及時做好分析，確保焊接和機械加工符合實際工作要求，并對焊縫的類型做到準(zhǔn)確了解。

2.2.4滲透檢測

毛細(xì)作用是滲透檢測的工作原理，主要是對金屬材料和非金屬材料表面存在裂紋和夾渣等表面缺陷進行檢測，并且工件的物理性能及化學(xué)性能不會對滲透檢測結(jié)果產(chǎn)生制約，所以在各種材料中都可以應(yīng)用滲透檢測，特別是針對于野外現(xiàn)場檢測，滲透檢測技術(shù)也能夠充分適用;另外，滲透檢測結(jié)果不會受工件形狀及缺陷方向的影響，但是滲透檢測速度不會很快，而且滲透檢測還會利用到檢測劑等化學(xué)試劑，會對人體健康帶來一定危害，也會造成周邊生態(tài)環(huán)境的破壞[4]。

2.2.5渦流檢測

渦流檢測指將交流電的線圈放置于待測金屬板的上方，從而使金屬板能成為交變磁場，且交流電線圈內(nèi)部會形成漩渦型的交變電流，渦流檢測對于線圈的形狀和尺寸都提出了較為嚴(yán)格的要求，渦流的分布和大小在很大程度上受線圈形狀和尺寸的影響。除此之外，渦流分布情況也受到試件的電導(dǎo)率及磁導(dǎo)率的影響。在渦流檢測實施過程中，通過對激磁線圈的有效利用，從而使導(dǎo)電構(gòu)件內(nèi)部形成渦電流，并結(jié)合探測線圈的利用來測定渦電流的變化情況，可以對構(gòu)件不足信息加以及時確定。同時，渦流作為交變電流的重要組成部分，會形成一定的集膚效應(yīng)，其只能反映試件的近表面和表面情況，只能對其表面缺陷進行檢測，無法直觀的展示出缺陷。

2.2.6聲發(fā)射檢測

聲發(fā)射現(xiàn)象一般會出現(xiàn)在材料塑性變形和裂縫形成過程中，在應(yīng)力作用下，材料內(nèi)部的缺陷會產(chǎn)生聲信號，通過檢測儀器來接收和分析聲信號，并評定材料的性能及結(jié)構(gòu)的完整性，保證其檢測結(jié)果滿足實際需求。

除此之外，聲發(fā)射檢測技術(shù)具有一定的敏感性，能夠及時、準(zhǔn)確的反映材料內(nèi)部缺陷的存在情況，可以對材料內(nèi)部的缺陷做到連續(xù)性檢測?；诖耍暟l(fā)射檢測技術(shù)被廣泛應(yīng)用于大型起重機的檢測，可以實現(xiàn)對起重機的在線監(jiān)控和安全性評估[5]。

2.2.7超聲波衍射時差法

超聲波衍射時差法主要是運用物理原理對裂紋尖端的衍射信號進行檢測和分析，用于缺陷的定量和定位。該方法檢測覆蓋區(qū)域大、可靠性好、識別缺陷高，定位準(zhǔn)確，但是對缺陷的定性不夠準(zhǔn)確，對于幾何形狀復(fù)雜的工件檢測效率不高。在起重機械的檢測中，超聲波衍射時差法常用于一些關(guān)鍵部位的檢測，如：吊鉤、吊臂等。

3結(jié)語

綜上所述，無損檢測技術(shù)在起重機械安全檢驗中有著舉足輕重的作用。通過對無損檢測技術(shù)的合理應(yīng)用，可以實現(xiàn)使企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益都能穩(wěn)步提升，也對機械工作的安全性及穩(wěn)定性得到較好的保障，從而推動無損檢測技術(shù)的高效發(fā)展。

參考文獻

[1]高小冬.無損檢測技術(shù)在起重機械安全檢驗中的運用分析[J].裝備維修技術(shù)，2019（3）：198+92.

[2]方咫.無損檢測技術(shù)在起重機械安全檢驗中的應(yīng)用分析[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2018（8）：195-196.

[3]李富新，陳細(xì)珍.起重機械無損檢測技術(shù)探討[J].石化技術(shù)，2017，24（5）：238-239.

[4]張建.無損檢測技術(shù)在起重機械安全檢驗中的運用分析[J].科技與創(chuàng)新，2017（2）：159.

[5]趙有魁.無損檢測技術(shù)在起重機械安全檢驗中的應(yīng)用[J].電焊機，2015，45（9）：59-62.

收稿日期：2020-03-03

作者簡介：王華斌（1962—），男，湖南郴州人，本科，高級工程師，從事工程機械、建筑機械檢驗檢測和實驗管理方面。